Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3 thu được 200 ml dung

Câu hỏi số 339052:

Vận dụng cao

Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K₂CO₃ thu được 200 ml dung dịch X. Lấy 100 ml dung dịch X cho từ từ vào 300 ml dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí (đktc). Mặt khác, 100 ml dung dịch X tác dụng được với dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được 39,4 gam kết tủa. Giá trị của x gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 0,21

B. 0,11

C. 0,06

D. 0,16

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:339052

Phương pháp giải

Ta có: n_CO2, n_HCl

Nếu X có OH^- dư thì X gồm K⁺, OH^-, CO₃^2-. Khi cho từ từ X vào H⁺ thì:

Ta có: n_H+ = n_{OH- dư} + 2.n_CO2 = n_{OH- dư}+ 2. 0,12 > 0,24 mol, trái với giả thiết là chỉ dùng 0,15 mol H⁺

Vậy X không chứa OH^- dư.

Trong 100 ml dung dịch X chứa CO₃^2-: a mol; HCO₃^-: b mol và K⁺

- Khi cho dung dịch X tác dụng với Ba(OH)₂ dư thì:

HCO₃^-+ OH^- → CO₃^2-+ H₂O

Ba²⁺+ CO₃^2- → BaCO₃

Bảo toàn C ta có: n_BaCO3 = n_HCO3-+ n_CO3(2-) → (1)

- Khi cho X từ từ vào dung dịch HCl:

HCO₃^-+ H⁺ → CO₂+ H₂O

CO₃^2-+ 2H⁺ → CO₂+ H₂O

Đặt u, v lần lượt là số mol CO₃^2- và HCO₃^- phản ứng với u/v = a/b

Ta có: n_HCl = 2u + v = 0,15 mol; n_CO2 = u + v = 0,12 mol

Giải hệ trên ta có: u và v

Vậy a/b = u/v → (2)

Giải hệ (1) và (2) ta có: a và b

Áp dụng bảo toàn điện tích ta có: 2.n_CO3(2-)+ 1.n_HCO3- = n_K+ → n_K+

Áp dụng bảo toàn nguyên tố C và nguyên tố K để tìm x và y.

Giải chi tiết

Ta có: n_CO2 = 0,12 mol, n_HCl = 0,15 mol

Nếu X có OH^- dư thì X gồm K⁺, OH^-, CO₃^2-. Khi cho từ từ X vào H⁺ thì:

Ta có: n_H+ = n_{OH- dư} + 2.n_CO2 = n_{OH- dư}+ 2. 0,12 > 0,24 mol, trái với giả thiết là chỉ dùng 0,15 mol H⁺

Vậy X không chứa OH^- dư.

Trong 100 ml dung dịch X chứa CO₃^2-: a mol; HCO₃^-: b mol và K⁺

-Khi cho dung dịch X tác dụng với Ba(OH)₂ dư thì:

HCO₃^-+ OH^- → CO₃^2-+ H₂O

Ba²⁺+ CO₃^2- → BaCO₃

Ta có: n_BaCO3 = 39,4 : 197 = 0,2 mol

Vậy khi đó theo bảo toàn C ta có: n_BaCO3 = n_HCO3-+ n_CO3(2-)

→ 0,2 = a + b (1)

-Khi cho X từ từ vào dung dịch HCl:

HCO₃^-+ H⁺ → CO₂+ H₂O

CO₃^2-+ 2H⁺ → CO₂+ H₂O

Đặt u, v lần lượt là số mol CO₃^2- và HCO₃^- phản ứng với u/v = a/b

Ta có: n_HCl = 2u + v = 0,15 mol; n_CO2 = u + v = 0,12 mol

Giải hệ trên ta có: u = 0,03 và v = 0,09

Vậy a/b = u/v = 1/3 → 3a- b =0 (2)

Giải hệ (1) và (2) ta có: a = 0,05 và b = 0,15

Do đó trong 200 ml dung dịch X chứa 0,1 mol CO₃^2- và 0,3 mol HCO₃^-

Áp dụng bảo toàn điện tích ta có: 2.n_CO3(2-)+ 1.n_HCO3- = n_K+

→2.0,1 + 0,3 = n_K+ → n_K+ = 0,5 mol

Bảo toàn nguyên tố K ta có: x + 2y = 0,5 (3)

Bảo toàn nguyên tố C ta có: y + 0,2 = 0,1 + 0,3 (4)

Giải hệ (3) và (4) ta có: x = 0,1 và y = 0,2

Vậy x = 0,1 gần nhất với giá trị 0,11

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.